摘要：纺织品静电电荷密度测试的过程中，电荷量的多少容易受检测环境、检测条件的影响。本文介绍了在两种静电电荷测试方法试验过程中存在的疑问以及应该注意的问题，以便在工作中能很好地掌握和应用。
关键词：纺织品；静电；电荷面密度
静电在人们的日常生活中无处不在。人们在穿脱衣服或用塑料梳子梳头时，有时会听到劈啪的响声或看到闪烁的火花，这就是常发生在我们周围的静电现象，特别是在气候干燥的冬春季节，人们被静电电击的次数则更加频繁：比如手触摸坐椅的金属部位时，开车门、开水龙头，手扶电梯时，常会被电击吓一大跳，有时甚至会有刺痛的感觉。随着医疗、化工、电子、计算测绘、冶金、矿业、计算机等工业的迅猛发展，静电的危害也愈来愈引起人们的重视，比如静电电荷过多会使心脏病人心脏压力加大，影响病情；静电过多会引起皮肤瘙痒，以致溃烂等一些皮肤疾病，甚至在工业界会引起火灾和爆炸[1]。因此抗静电纺织品的需求量不断增大，对抗静电织物的要求也日渐严格。因此，质检部门在检测纺织品静电时必须十分谨慎，做到科学、严谨、公正，否则因工作疏忽引起的事故责任将十分重大。本文就工作中遇到的问题，对测量静电电荷密度的试验进行简单的探讨。
1纺织品静电的产生机理
静电是两物体互相接触摩擦所产生的，特别是纤维、塑料等电的不良导体之间的摩擦更易引起静电现象。纺织品静电产生的主要原因有以下几点：
(1)空气相对湿度增加，带电量减少。纺织品中纤维吸湿量增加，纤维电阻值下降，导电性能更好，静电现象则有所减弱。
(2)摩擦次数越多，带电量越多。
(3)摩擦正压力增加，带电量增大。
(4)摩擦速度越大，带电量也会增大。
(5)纤维之间摩擦产生静电，与纤维本身产品的物理性能、化学成分密切相关，同时也与它们所带来的电荷种类与它们在纤维静电电位序列表所处的位置有关，两种纤维相距越远，摩擦后的带电量越大。
(6)空气温度低，纤维电阻高，温度升高电阻下降，因此温度低时带电量高，静电现象越明显。
(7)纤维被玷污后导电性更好，静电现象则不明显[2]。
2纺织品静电的测试方法
我国常用的测试纺织品静电的方法有GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》中电荷面密度（C法）和FZ/T01060-1999《织物摩擦带电电荷密度测定方法》。这两种方法广泛用于各种防静电工作服的检测中，如：医用防护服、消防工作服、煤炭工作服、军队工作服以及航空航天服装等，其带电电荷密度值被用来作为产品主要的检测指标。
2.1电荷面密度（C法）
2.1.1原理：将经过摩擦装置摩擦后的样品投入法拉第筒，测量电荷的密度[3]。
2.1.2仪器：法拉第筒系统；系统电容用精密万用电桥或其他电容测量仪器；摩擦布和摩擦棒：摩擦布（标准布）是450mm×50mm的锦纶布料。用它在硬质的聚氯乙烯管上缠绕五圈制成摩擦棒；
垫板：垫板为400mm×450mm，与摩擦棒相同的尼龙布和金属板组成的垫板；
2.1.3材料：经纬向各两块，制成250mm×300mm的套状试验用样品。
2.1.4测试方法
双手持缠有标准布的摩擦棒两端，由前端向体侧一方摩擦样品，约1s摩擦1次，连续5次。握住绝缘棒的一端，使棒与垫板保持平行地由垫板上揭离，1s内迅速投入法拉第筒。读取静电电压，根据下面公式计算电荷的密度：
=CV/A
C—法拉第筒的总电容；V—电压值；A—样品摩擦面积
结合工作中的经验，在以上测试过程中必须注意以下几个问题：
（1）必须根据标准规定要求认真取样。样品应在距布边1/10幅宽内，跟布端1m以上的部位采取，不应有影响测试的较大较明显的疵点，否则影响测试稳定性。
（2）样品必须洗涤，用2g/L比例，pH<9的中性或弱碱性洗绦剂，溶比1：30，水温40℃。洗去样品表面的污渍，以免影响测试结果，处理后的样品同样不能被玷污。
（3）必须在温度(20±5)℃,湿度在30%左右的环境条件下预置24h以上，并在此条件下测试。因为湿度如果大于40%以上，样品的静电电荷会成一定地比例减少（温度过高，电荷同样会减少）从而影响测试结果。
（4）此方法只规定在1s内摩擦1次，连续5次，摩擦次数越多，带电量越大。但1s内内摩擦一次，此时的速度并没有准确定量，速度越大，带电量越多，因此也容易引起误差。
（5）摩擦后1s内将样品放入法拉第筒内，此时如果法拉第筒与工作台面不在同一个平面，而电荷在一定湿度的空气中极其容易流失，因此在装置设置时尽量保持同一平面。否则易产生误差。
（6）此方法并没有规定摩擦时的正压力到底多大。两种纤维之间摩擦产生电荷，除了本身的材质与它们之间的电位序列表位置有关外，与对它们施加的正压力也密切相关。摩擦施加的正压力越大，产生的电荷在同等条件下越多，因此压力不确定的情况下，容易造成较大的误差。
2.2两种测试方法的比较和问题
以上为GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》中电荷面密度C法的操作和注意的事项。表1是GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》与FZ/T01060-1999《织物摩擦带电电荷密度测定方法》方法内容对比[4]。 表1 两种纺织品静电测试方法的主要区别
| 参数 |
GB/T12703-1991 C法 |
FZ/T01060-1999 |
| 压力 |
无说明 |
大于等于24.5N |
| 摩擦次数 |
5次 |
10次 |
| 每块试验数 |
3次（平均值） |
5次（去最大、最小后取平均值） |
| 摩擦布 |
锦纶 |
锦纶和腈纶 |
| 样品数 |
4 |
12 |
| 结果 |
4个数的平均值 |
12个值的最大值 |
分析比较两个标准的差异，有以下几点问题：
（1）对于FZ/T01060-1999而言，如果压力大于等于24.5N，其结果影响不大，或者根本没有影响；然而对于GB/T12703-1991C法而言，标准中没有对压力大小进行说明，因此推断压力大小对结果没有影响，与理论上电荷产生的原理相悖。
（2）通常摩擦次数越多，电荷面密度越大，通过以上两种方法对比可以看出5次与10次的摩擦次数相差一倍，两个标准存在矛盾,不够统一。
（3）FZ/T01060-1999是取12次试验结果的最大值，GB/T12703-1991C法是取4次试验的结果平均值。由于电荷存在易流失的特性，GB/T12703-1991C法仅4次试验，数据再现性很差，而FZ/T01060-1999结果相对更准确些。同时因为电荷的存在，在使用过程中可能存在一定危害性，测试结果取最大值则更科学。
通过比较发现FZ/T01060-1999较GB/T12703-1991更具操作性，也更详细些。建议进一步完善相关标准。
3结论
在没有得到更新标准前，GB/T1270-1991《纺织品静电测试方法》和FZ/T01060-1999《织物摩擦带电电荷密度测定方法》都是有效的，不管采用哪种方法都必须在试验过程中尽量减少误差。比如：在试验过程尽量保证1s摩擦1次，减少速度的不稳定性；采用固定压力，不用人为加压，尽量减少人为加压的不确定性和不稳定性；在工作过程中工作人员尽量固定专人操作，充分理解每个步骤的重要性，科学规范操作，尽可能降低系统误差和随机误差，以免造成不必要的事故责任和经济责任。
参考文献
[1]中国纺织工业标准化研究所，编.中国纺织标准汇编基础标准与方法标准卷（二）[M]中国标准出版社
